JPH0129932B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、泥水のような安定液を満たすことに
よつて壁面の崩壊が防止された地中掘削孔中に鋼
管杭、プレキヤストコンクリート杭のような管状
杭体を挿入して杭基礎を構築する方法に関する。

（従来技術） 従来の杭基礎構築方法の一つに、特公昭55−
50132号公報に開示された方法がある。この方法
によれば、下端にシユーブロツクが液密的かつ滑
動可能に設けられたプレキヤストコンクリートパ
イルのような管状杭体が、安定液の満たされた掘
削孔中にその上端部を地面から突出させて配置さ
れる。その後、孔底のスライムを圧密すべく前記
シユーブロツクに荷重が加えられ、次いで、前記
管状杭体の下部で前記シユーブロツク上に凝固性
の材料が打設され、該凝固性材料および前記安定
液の硬化後、前記管状杭体の頭端が地中の所定の
深さ位置にあるように、該管状杭体の上端部が斫
られる。

ところで、前記したように、杭基礎として最終
的に必要な前記管状杭体の長さ寸法は、前記孔の
深さ寸法以下であり、前記管状杭体の地面から突
出する部分を含む上端部分は斫りによつて削除さ
れるにも拘らず、管状杭体として、地面から突出
するに充分な長さ寸法を有する前記管状杭体が用
いられている。これは、強固な杭基礎を構築する
上で、前記凝固性材料の打設が完了する迄、前記
管状杭体の内部への地下水あるいは安定液の進入
を防止する必要があるという理由に基づく。従つ
て、地面から突出するに充分な長さ寸法を有する
前記管状杭体を用いることにより、該管状杭体が
安定液の満たされた掘削孔中に挿入された後、前
記シユーブロツク上に凝固性の材料が打設される
迄の間、未硬化の安定液が前記管状杭体の上端開
口部から該管状杭体の内部に進入することを防止
でき、これにより強固な杭基礎の構築が可能とな
る。

しかしながら、従来の前記構築方法では、前記
したように、斫りによつて最終的に除去される部
分を含む比較的長さ寸法の大きな管状杭体を用い
る必要があることから、経済的に不利であつた。

（目的） 本発明の目的は、比較的長さ寸法の小さな管状
杭体を用いることにより、比較的安価に強固な杭
基礎を構築することにある。

（構成） 本発明は、下端にシユーブロツクが液密的かつ
滑動可能に設けられた管状杭体を安定液が満たさ
れた孔中に単独で配置することに代えて、前記管
状杭体をこれと直列的に配置され、該管状杭体の
上端に液密的かつ取り外し可能に連結された管状
部材との連結体として、前記管状杭体の上端が地
面下に位置しかつ前記管状部材の上端が地面から
突出するように、前記孔中に配置し、前記シユー
ブロツクに荷重を加えて孔底のスライムを圧密
し、前記管状杭体の下部で前記シユーブロツク上
に凝固性の材料を打設した後、前記管状部材を前
記管状杭体から取り外して前記管状部材を撤去す
ることを特徴とする。

（作用効果） 本発明によれば、前記管状杭体は、該管状杭体
と直列的に配置され、該管状杭体の上端に液密的
にかつ取り外し可能に連結された前記管状部材と
の連結体として、前記孔中に配置されることか
ら、前記管状杭体の長さ寸法を前記孔の深さ寸法
より小さくしても前記管状部材の上端を地面から
突出させることによつて前記孔内の未硬化安定液
が前記管状杭体内への侵入を防止することができ
る。従つて、前記管状杭体として、前記孔の深さ
寸法よりも長さ寸法の小さな管状杭体を使用で
き、しかも前記管状部材は反復使用可能であるこ
とから、経済的な杭基礎構築が可能となる。

（実施例） 本発明が特徴とするところは、図示の実施例に
ついての以下の説明により、さらに明らかとなろ
う。

第１図を参照するに、杭基礎を構築しようとす
る地中に例えばアースオーガ１０のような掘削機
を用いて孔１２を掘削し、該孔に安定液１４（第
２図参照）を満たす。安定液１４として泥水を用
いることができ、泥水を満たしながら孔１２を掘
削することができる。また、安定液１４として、
固化剤が混入された自硬性を示す安定液を用いる
ことができる。

この安定液１４を満たすことによつて壁面の崩
壊が防止された孔１２内には、第２図に示されて
いるように、管状杭体１６と、管状部材１８との
連結体が配置される。管状杭体１６は、従来と同
様に、両端開放の鋼管パイル、プレキヤストコン
クリートパイルのような管状部材から成り、管状
杭体１６の長さ寸法は前記孔１２の深さ寸法より
も小さい。この管状杭体１６の一端には、筒状の
シユーブロツク案内部材２０が管状シール部材２
２を介して滑動可能にかつ液密的に嵌合されてお
り、シユーブロツク案内部材２０の先端部にはシ
ユーブロツク２４が液密的に固定されている。こ
れにより、シユーブロツク２４は管状杭体１６の
一端部に液密的かつ滑動可能に保持されている。

前記管状部材１８は、前記管状杭体とほぼ同径
の例えば鋼管あるいはコンクリート管から成り、
管状部材１８は前記管状杭体１６の他端に該管状
杭体と直列的に配置され、該管状杭体に液密的か
つ取り外し可能に連結されている。管状部材１８
は、前記管状杭体１６と連結されて孔１２内に配
置されたとき、その上端が地面から突出するのに
充分な長さ寸法を有する。この管状杭体１６と、
前記管状部材１８との連結構造は後に詳細に説明
する。

前記した管状杭体１６と管状部材１８との連結
体の孔１２内への配置に際し、予め管状杭体１６
に管状部材１８を連結した状態で、前記シユーブ
ロツク２４が孔底側に位置するように、前記連結
体を孔１２に挿入することができる。また、予め
管状部材１８を連結することに代えて、管状杭体
１６の孔１２内への挿入過程で管状杭体１６の上
端が安定液１４の液面レベルに達する前に、該管
状杭体に前記管状部材１８を連結することができ
る。

前記管状部材１８が連結された状態で孔１２内
に配置された前記管状杭体１６はその上端を地面
下に位置させ、従つて、前記管状杭体１６の上端
は未硬化の安定液１４の液面レベルよりも低いレ
ベルにあるが、前記管状杭体の上端には液密的に
前記管状部材１８が連結されており、しかも該管
状部材はその上端を地面から突出するに充分な長
さを有することから、未硬化の安定液１４が前記
連結体の孔内に侵入することはない。

その後、安定液の固化を図るべく該安定液に固
化剤が投入される。この固化剤は、前記連結体の
孔１２内への配置に先立つて安定液に投入するこ
とができる。好ましくは前記安定液の固化前に、
第３図に示されているように、例えばドロツプハ
ンマー２６を用いて前記シユーブロツク２４に垂
直荷重を付加し、これによつて孔底のスライムを
圧密した後、第４図に示されているように、管状
杭体の下部で前記シユーブロツク上にコンクリー
トのような凝固性を有する材料２６を打設する。

前記凝固性材料２６の凝固前に、前記管状部材
１８に垂直荷重を与えて該管状部材と一体的に前
記管状杭体１６を沈下させることにより、管状杭
体１６の前記上端が計画杭頭天端に一致するよう
に、杭頭レベル調整を行なうことができ、これに
より杭頭を揃えるための杭頭斫り作業を不要とす
ることができる。

前記凝固性材料２６の打設後、第５図に示され
ているように、前記管状部材１８が管状杭体１６
から取り外されて撤去され、前記安定液１４およ
び凝固性材料２６の硬化によつて杭基礎が完成さ
れる。

前記した管状部材１８の取り外しに先立つて、
未硬化の凝固性材料２６が硬化する迄、この未硬
化の凝固性材料２６に未硬化の安定液あるいは土
砂のような異物が混入することを防止するため
に、密閉部材２８で前記管状杭体１６の上端開口
部を閉鎖することが好ましい。この管状杭体１６
の前記上端開口部は、前記杭基礎に支柱を構築す
る際に開放する必要があることから、前記密閉部
材２８として、ゴム風船のような容易に破壊可能
の密閉部材を用いることが望ましい。

本発明に係る前記杭基礎構築方法では、前記し
たように、管状杭体１６は、管状部材１８との連
結体として、未硬化の安定液が満たされた孔中に
配置され、前記管状部材１８が地面に突出する。
そのため、従来のような長寸の管状杭体を用いる
ことなく、凝固性材料２６の打設前に未硬化の安
定液あるいは土砂等がシユーブロツク２４上に侵
入することを確実に防止できる。従つて、この凝
固性材料２６を介してシユーブロツク２４と管状
杭体を強固に結合することができることから、高
強度の杭基礎を構築できる。

また、管状杭体１６として従来の杭体よりも長
さ寸法の小さな杭体を用いることができることか
ら、従来に比較して長さ寸法の小さい杭体を用い
ることができ、また例え杭頭斫り作業を行なつた
としても、斫りによつて除去される無駄になる部
分を大幅に低減することができ、しかも前記管状
部材１８は繰返して使用可能であることから、比
較的安価に杭基礎を構築できる。

孔底のスライムを圧密すべく、安定液の硬化前
にシユーブロツク２４に荷重を与える場合、管状
部材１８が連結された管状杭体１６は、シユーブ
ロツク２４に加えられる打撃力で該シユーブロツ
クと共に沈下することがある。このシユーブロツ
ク２４と一体的な管状杭体１６の沈下は、管状杭
体１６の下面とシユーブロツク２４の上面との当
接を招き、その後の凝固性材料２６の打設におい
て両者間に凝固性材料１６を介在させることを困
難とする。

そのため、第６図および第７図に示されている
ように、シユーブロツク２４の上面に管状杭体１
６の下面と当接可能のスペーサリブ２４ａを設
け、シユーブロツク２４の上面と管状杭体１６の
下面との間に凝固性材料２６のための空間を確保
することが好ましい。このシユーブロツク２４の
上面と管状杭体１６の下面との空間の確保によつ
て、両者間に凝固性材料２６を確実に介在させる
ことができることから、シユーブロツク２４と管
状杭体１６との結合力を高めることができ、杭基
礎の強度の向上を図ることができる。

前記したスペーサリブ２４ａを設けることに代
えて、第８図および第９図に示されているような
支持装置３０で前記連結体を支持することによ
り、シユーブロツク２４に加えられる打撃力で管
状杭体１６が沈下することを防止することができ
る。前記支持装置３０は、管状部材１８の地面か
ら突出する部分に固定された例えばチヤンネル型
鋼から成る水平支持部材３２に係合する横梁部材
３４を備え、該横梁部材はキヤンバー３６を介し
て地面に支持されている。

前記支持装置３０によれば、スライム圧密時に
おける前記管状杭体１６の沈下を防止することに
より、シユーブロツク２４の上面と管状杭体１６
の下面との間に凝固性材料２６のための空間を確
保することができると共に、管状杭体１６の傾き
を防止することができ、従つて、施工精度の向上
を図ることができる。

第１０図ないし第１６図には、前記管状杭体１
６と管状部材１８との連結構造が示されている。

第１０ないし１２図に示された例では、管状杭
体１６と管状部材１８とを連結する手段として、
複数の雄ねじ部材３８が用いられている。管状杭
体１６の上端面には、管状部材１８の下端面に当
接可能の環状のジヨイントプレート４０が固定さ
れている。ジヨイントプレート４０には、前記雄
ねじ部材３８に係合するねじ孔４２がその周方向
へ間隔をおいて形成されている。管状部材１８の
下端部には、雄ねじ部材３８の貫通を許す貫通孔
４４が設けられた環状部４６ａと、該環状部の外
縁から前記管状杭体の上端部を覆うべく伸長する
筒状部４６ｂとを備える止水リング４６が設けら
れており、前記筒状部４６ｂの内周壁には、管状
杭体１６の外周壁を取り巻く環状のシール部材４
８が固定されている。管状部材１８には、リブ５
０により補強された環状フランジ５２が設けられ
ており、該環状フランジには雄ねじ部材３８の貫
通を許す孔５４が形成されている。

従つて、前記雄ねじ部材３８を前記ねじ孔４２
に螺合させた状態で、前記雄ねじ部材３８に固定
され該雄ねじ部材の頭部として作用する固定ナツ
ト５６を前記フランジ５２に締付けることによ
り、管状杭体１６および管状部材１８を相互に液
密的に連結することができる。また、前記固定ナ
ツト５６を介して、雄ねじ部材３８を回転させ、
これにより、該ねじ部材と前記ねじ孔４２との螺
合を解除することにより、管状杭体１６から管状
部材１８を取り外すことができる。

第１３ないし１６図に示す例では、連結手段と
して、バイヨネツト結合が用いられている。

先ず、第１３および１４図を参照するに、管状
杭体１６の上端面には、該端面の周方向へ互いに
間隔をおいて植設された複数のボルトにより、そ
れぞれ軸部６０ａおよび頭部６０ｂを有するピン
６０が形成されている。管状部材１８の下端面に
は、環状のジヨイントプレート４０が固定されて
おり、該ジヨイントプレートには前記ピンのため
の孔６２が周方向へ間隔をおいて形成されてい
る。各孔６２は、前記頭部６０ｂの挿通を許す円
形部６２ａと、頭部６０ｂの挿通を阻止して軸部
６０ａを受け入れるべく、前記円形部６２ａから
ジヨイントプレート４０の周方向の一方へ伸長す
るスリツト部６２ｂとを備える。

管状部材１８の下端部には、管状杭体１６の上
端部を覆う筒状の止水リング４６が設けられてお
り、該止水リングの内周面には前記したと同様な
シール部材４８が固定されている。従つて、前記
シール部材４８が管状杭体１６の外周面を取り巻
くようにかつ前記頭部６０ｂが前記ジヨイントプ
レート４０の各孔６２の円形部６２ａを貫通する
ように、管状部材１８を管状杭体１６に嵌合させ
た後、前記軸部６０ａを前記スリツト部６２ｂに
係合させるべく、前記管状部材１８を管状杭体１
６に対して軸線の回りに回転させることにより、
両者を液密的に連結することができる。また、前
記管状部材１８を逆方向へ回転させることによ
り、管状杭体１６から管状部材１８を取り外すこ
とができる。

第１５および１６図に示されているように、前
記した止水リング４６を用いることなく、シール
部材４８をジヨイントプレート４０と、管状杭体
１６の上面との間に配置することができる。この
場合、シール部材４８は、第１６図に示されてい
るように、ジヨイントプレート４０に設けられた
と同様な孔６２が形成された平板状のシール部材
が用いられる。また、この場合、ジヨイントプレ
ート４０の板厚寸法を、前記孔６２の円形部６２
ａが設けられた部分から前記スリツト部６２ｂの
端部へ向けて漸増するように、部分的かつ周期的
に漸増させることにより、管状杭体１６と管状部
材１８とが連結状態にあるとき、前記シール部材
４８をジヨイントプレート４０と、管状杭体１６
の上面との間で常に圧接状態におくことができ
る。従つて、管状杭体１６と管状部材１８との間
の液密性は一層向上する。

管状杭体１６と管状部材１８との結合に、第１
３ないし１６図に関連して説明したたバイヨネツ
ト結合を用いることにより、比較的単純な作業で
管状杭体１６と管状部材１８との連結およびその
解除をなすことができることから、杭基礎構築の
施工性を高めることができる。

管状杭体１６と管状部材１８との連結に、前記
した以外の種々の連結構造を適用することがで
き、また施工工期の短縮化を図る上で、前記安定
液の硬化を待つことなく前記した管状部材の撤去
迄の作業を完了することが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の方法をそれぞれ
段階的に示す縦断面図であり、第６図は本発明に
係る方法の実施に使用されるシユーブロツクを示
す縦断面図であり、第７図は第６図に示した線７
−７に沿つて選られた断面図であり、第８図およ
び第９図はそれぞれ本発明の方法の実施に使用さ
れる支持装置の正面図および平面図であり、第１
０図は本発明の方法の実施に使用される管状部材
と管状杭体との連結構造を示す縦断面図であり、
第１１図および第１２図はそれぞれ第１０に示さ
れた線１１−１１および線１２−１２に沿つて得
られた断面図であり、第１３図は本発明の他の実
施例を示す第１０図と同様な図面であり、第１４
図は第１３図に示された線１４−１４に沿つて得
られた断面図であり、第１５図は本発明のさらに
他の実施例を示す第１０図と同様な図面であり、
第１６図は第１５図に示されたシール部材を示す
平面図である。 １２：孔、１４：安定液、１６：管状杭体、１
８：管状部材、２４：シユーブロツク、２４ａ：
スペーサリブ、２６：凝固性材料、２８：密閉部
材、３０：支持装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地中に掘削されかつ安定液が満たされた孔中
   に、下端にシユーブロツクが液密的かつ滑動可能
   に設けられた管状杭体と、該管状杭体と直列的に
   配置され、該管状杭体の上端に液密的かつ取り外
   し可能に連結された管状部材との連結体を前記管
   状杭体の上端が地面下に位置しかつ前記管状部材
   の上端が地面から突出するように配置し、前記シ
   ユーブロツクに荷重を加えて孔底のスライムを圧
   密した後、前記管状杭体の下部で前記シユーブロ
   ツク上に凝固性の材料を打設し、その後、前記管
   状部材を前記管状杭体から取り外して前記管状部
   材を撤去することを特徴とする、杭基礎構築方
   法。 ２ 前記安定液には固化剤が混入されている、特
   許請求の範囲第１項に記載の杭基礎構築方法。 ３ 前記シユーブロツクは、前記管状杭体の下面
   に対向する上面に、前記管状杭体の下面との間に
   前記凝固性の材料が満たされる空間を確保するた
   めのスプーサリブを有する、特許請求の範囲第１
   項に記載の杭基礎構築方法。